[发明专利]变节距双面内外复合啮合齿形链传动系统

说明书

技术领域

本发明属于高速链传动技术领域，具体涉及一种适用于煤炭机械、冶金机械、化工机械、石油钻机以及生产过程流水线的变节距双面内外复合啮合齿形链传动系统。

背景技术

齿形链传动广泛应用于各种要求运动平稳、噪声低、速度高的工作场合，如汽车发动机、煤炭机械、石油钻机等领域。齿形链的产品和规格繁多，应用领域十分广泛，通常齿形链按啮合机制的不同分为内啮合齿形链、外啮合齿形链、内外复合啮合齿形链等几种形式。

目前工程上最为常见的齿形链是链板外侧直边齿廓与链轮直线齿廓啮合的外啮合齿形链，这种齿形链每个链节与链轮的啮合在瞬间完成，啮合过程属于非共辘啮合。由于链传动的多边形效应，具有外啮合机制的齿形链条的节距线与链轮的节圆交替的相割或相切，链条中心线位置呈现周期性的变化，这种齿形链在高速运动时将产生大的冲击振动和噪音，严重影响发动机的性能。

现有技术中齿形链传动绝大部分为单面啮合，无法应用于煤炭、石油机械以及生产过程流水线传动系统等需要S形传动的多轴系统中。而且传统齿形链传动的销轴多为圆销式，这种齿形链不具有变节距功能，不能有效减小齿形链传动的多边形效应，噪声较大，磨损严重，运动精度差。

申请号为200710016227.5的中国专利公开了一种具有内外复合啮合机制的高速传动齿形链，但这种齿形链只能实现单面啮合，无法适用于需要S形传动的多轴系统当中；申请号为200810128556.3的中国专利公开了一种双面啮合齿形链，但其相邻链节之间采用单个圆销联接，不能实现齿形链传动的变节距功能，因此这种齿形链传动的多边形效应及冲击与振动较大、磨损较严重、噪声较高、疲劳耐久性差。

发明内容

本发明的目的在于克服传统链传动技术的不足，提供一种具有内外复合啮合机制、节距可变以及多轴系统S形传动等功能的变节距双面内外复合啮合齿形链传动系统。本发明通过以下技术方案实现：

一种变节距双面内外复合啮合齿形链传动系统，主要由链条1、链轮A2和链轮B3组成。链条1的一侧与链轮A2啮合传动，链条1的另一侧与链轮B3啮合传动，实现力和扭矩的传递。

所述的链条1主要由多组工作链板10、短滚销11、长滚销12和导片13组成。其中，短滚销11、长滚销12穿过工作链板10的链板孔将多组工作链板10首尾连接，导片13将两个相邻的长滚销12两端的露出部分固定。

短滚销11、长滚销12相对于链板中心线的定位偏置角均为γ，γ取值范围为π/2z≤γ≤π/z，其中z为与该变节距双面内外复合啮合齿形链啮合传动的小链轮的齿数，当传动比为1∶1时，z为任一链轮的齿数，因此当相邻链节相对转动时，通过短滚销11和长滚销12之间的相对接触运动，可有效实现该变节距双面内外复合啮合齿形链传动的变节距功能，显著减小多边形效应、冲击和振动、减轻磨损、降低噪声，提高齿形链的疲劳耐久性。

上述的定位偏置角γ是链传动的一个重要参数，所谓“定位”指的是滚销初始安装位置与链板中心线的夹角。链条运转过程中，滚销与链板中心线的夹角是时刻变化的，但这个变化的角度可称之为“偏置角”，而非“定位偏置角”。

所述的工作链板10具有上齿廓100和下齿廓101。当链轮A2为主动链轮时，链轮A2的轮齿首先与上齿廓100啮合，然后通过下齿廓101与从动链轮B3的轮齿啮合传动，从而将动力输出到链轮B3上；当链轮B3为主动链轮时，链轮B3的轮齿首先与下齿廓101啮合，然后通过上齿廓100与链轮A2的啮合传动，从而将动力输出到链轮A2上，因此本发明可实现S形传动。

所述的工作链板10的内侧齿廓102为外凸的圆弧，外侧齿廓103为直线，内侧齿廓102相对于外侧齿廓103的伸出量为δ，δ取值范围为0.10mm≤δ≤0.30mm，当链条1与链轮啮合时，工作链板10的内侧齿廓102首先与链轮轮齿啮合，随链轮的旋转，逐步过渡到外侧齿廓103与链轮轮齿啮合，直至外侧齿廓103最终定位于链轮轮齿之上，从而实现了本发明的内外复合啮合机制。

本发明的有益效果：

(1)实现了变节距双面内外复合啮合齿形链传动的变节距功能，显著减小该齿形链的多边形效应及冲击与振动、减轻磨损、降低噪声，提高齿形链的疲劳耐久性；

(2)实现变节距双面内外复合啮合齿形链的S形传动功能；

(3)同时具备了内啮合齿形链啮合平稳和外啮合齿形链定位稳定的优点，使得链条多边形效应显著减小、缓冲能力强、运转平稳、使用寿命长，特别适用于高速且变速、变载的工况。

附图说明

图1是本发明的装配图